（报告出品方/分析师：申万宏源证券杨海燕李蕾朱型檑黄婷）

1.研发标签鲜明的半导体激光企业

长光华芯专注于半导体激光芯片、器件及模块等激光行业核心元器件的研发、制造及销售。已形成由半导体激光芯片、器件、模块及直接半导体激光器构成的四大类、多系列产品矩阵，为半导体激光行业的垂直产业链公司。

从半导体激光芯片1出发，横纵向扩展业务布局。

1）针对半导体激光行业核心的芯片环节：公司已建成覆盖芯片设计、外延生长、晶圆处理工艺（光刻）、解理/镀膜、封装测试、光纤耦合等IDM全流程工艺平台。已建成3吋、6吋量产线，应用于多款半导体激光芯片开发。公司已突破一系列关键技术，是少数研发和量产高功率半导体激光芯片的公司之一。

2）业务横向扩展：建立了高效率VCSEL激光芯片和高速光通信芯片两大产品平台。

3）业务向下游延伸：开发器件、模块及终端直接半导体激光器。公司产品可广泛应用于光纤激光器、固体激光器、超快激光器等泵浦源。这些可以应用于激光智能制造装备、国家战略高技术、科学研究、医学美容、激光雷达、3D传感、人工智能、高速光通信等领域

图2：长光华芯从半导体激光芯片出发，横纵向延伸业务布局

公司所处行业为典型的技术和知识密集型行业，持续的研发创新是保持行业竞争力的关键。长光华芯是一家典型的研发导向的企业，在研发的各个环节进行资源倾斜，助力公司在竞争激烈的市场中站稳脚跟的同时不断向前突破。

1.1由上而下的研发队伍

在公司管理层中，闵大勇、王俊、廖新胜、潘华东四人为公司核心技术人员。技术背景深厚，主导了公司相关产品的研发和生产基地建设。长光华芯成立于年，公司四位核心技术人员分别于-年加入公司至今，均为技术背景出身。他们在半导体激光行业有着多年深厚的积累，帮助公司在半导体激光产品的技术研发、成果转化以及生产基地的建设管理各方面做出了贡献。

公司管理层中，四位核心技术人员持股比例与薪酬水平均为第一梯队。

这有信号意义，彰显公司对于技术人员的重视。公司对关键核心技术员工实行较好年薪制、年薪制。年四位核心技术人员薪酬均接近百万元，间接持有公司股权比例为众多管理层中较高。

长光华芯自年成立以来，围绕研发创新获得多项市级、省级、国家级荣誉，彰显公司研发团队实力强劲。

从研发团队建设来看，除了四位核心技术人才，公司还建成江苏省博士后创新实践基地、江苏省研究生工作站、国家级博士后工作站分站等，强化高质量技术人才的吸纳和培养。

在员工配置上，截至H1，长光华芯员工中31%为研发人员。

截至H1，公司总员工数为人，其中人为研发人员。据长光华芯董事长、总经理闵大勇先生介绍，公司研发技术队伍中硕士博士占比超过50%，团队更多次获得各级部门重大创新团队和领军人才殊荣。

上市前即准备得体的人才激励机制。

1）为了鼓励员工积极参与公司的建设，激发员工的积极性、创造性，公司制定了《人才激励制度》。在待遇层面，对一般员工实行基础工资加项目工资的薪资制度，对关键核心技术员工实行高薪制、年薪制。

2）根据公司《科技成果转化的组织实施与激励奖励制度》，公司将研发人员和有特殊贡献的员工纳入股权激励范围。对于撰写及申请专利、发表科研论文等在知识产权方面做出贡献的员工，给予一定额外奖励。

3）通过苏州英镭、苏州芯诚、苏州芯同对员工实行股权激励。苏州英镭为公司核心管理团队间接持有公司股份的持股平台，苏州芯诚、苏州芯同为公司骨干员工间接持有公司股份的持股平台，发行后三个持股平台分别持有公司股份14.82%、1.59%、1.47%。

1.2既分工又协作的研发机制

公司建立了以研发中心为核心，既分工又协作的研发组织结构。

公司建立了以研发中心为核心，以工程部为辅助的研发组织结构，其中研发中心以技术中心办公室及分析中心为辅助两翼，以外延技术部、光学技术部、器件技术部、巴条技术部、VCSEL技术部及光通信技术部为主体。

研发中心各个部门有机协调，既保障了研发进度的统筹规划和成果管理，又让各个条线产品都得到重视，为科研提供了灵活的空间和有力的组织保障。

项目制研发管理模式。

结合自身业务结构、行业特点及市场情况，确定研发方向。根据研发方向，由相应部门成立研发项目组。研发活动由研发项目主管牵头，项目经理、工程师等参与执行。

1.3高技术转化率：毛利率减研发费用率提升！

公司核心技术均为自主研发，涵盖从外延生长、晶圆工艺处理、镀膜、到封装和测试等全流程芯片制造技术。

截至年9月30日，发行人已获授权专利61项，其中发明专利22项、实用新型专利34项、外观专利5项。公司采用IDM模式进行半导体激光芯片的研发、生产与销售，掌握半导体激光芯片核心制造工艺技术关键环节。已建成3吋及6吋半导体激光芯片量产线，构建了GaAs（砷化镓）和InP（磷化铟）两大材料体系。

建立了边发射和面发射两大工艺技术和制造平台，具备各类以GaAs（砷化镓）和InP（磷化铟）为衬底的半导体激光芯片的制造能力。

年至今，长光华芯几乎所有收入来自公司核心技术产品。公司已经形成了从技术开发到产业化落地的顺畅路径。

年以来，研发投入占收入比重稳定下降，彰显研发投入效果逐步释放，带动收入增速快于研发投入增速。

尤其在年，公司研发投入绝对值依然保持增长的情况下，研发投入收入占比大幅下降14pct，收入端爆发增长潜力显现。这一趋势在年上半年得到延续。

-年，公司毛利率-研发费用率的差值由负转正，正值不断拉大。

年，公司整体上扭亏为盈，毛利率-研发费用率差值转正是公司扭亏为盈的关键因素。

梳理公司历史发展，公司产品创新升级的时间线初步呈现出类指数趋势，前期静心积淀，后期加速爆发。

1）-年，公司建成芯片设计、封装测试、光纤耦合等工艺产线，后续实现光纤耦合、阵列模块的全面量产。这一时期为从0到1阶段，公司深入研究并突破核心技术难题，为后续爆发蓄力。这一时期，6大类核心技术中4大类已有专利布局。

2）年之后，公司每年均有多项重要突破，实现快速从1到N的产品矩阵扩展。短短几年时间，长光华芯便解决了外延生长技术、腔面钝化技术以及器件制作工艺水平等方面的多个技术难题，这也使长光华芯能够在最短的周期内成为全球少数几家、国内唯一一家研发并量产高功率半导体激光器芯片的公司，打破了核心半导体激光芯片长期被国外芯片制造商垄断的局面。截至年9月30日，公司共有已获授权专利61项，其中77%来自年及之后。

图8：多年积淀成就从0到1，从1到N的突破

长光华芯目前尚有多项储备研发项目正在推进中，继续为未来可持续发展蓄力。

2.半导体激光芯片：自主供应大势所趋

2.1高功率半导体激光芯片：下游国产化先行，拉动上游

公司几大产品系列中，高功率单管系列和高功率巴条系列产品为绝对收入来源。年以来，这两大产品系列占公司收入比重合计超过9成，其中高功率单管产品收入占比超过7成。

高功率半导体激光芯片系列产品位于激光产业链中上游。

激光行业产业链上游是利用半导体原材料、高端装备以及相关的生产辅料制造激光芯片、光电器件等，是激光产业的基石。

产业链中游是利用上游激光芯片及光电器件、模组、光学元件等作为泵浦源进行各类激光器的制造与销售，包括直接半导体激光器、二氧化碳激光器、固体激光器、光纤激光器等。

下游行业主要指各类激光器的应用领域，包括工业加工装备、激光雷达、光通信、医疗美容等应用行业。

图10：激光产业链上中下游一览

年全球激光器市场规模预计约亿美元，同比增长15%。

根据LaserFocusWorld，年，全球激光器销售收入达.3亿美元，较上年增长7.05%。

根据《年中国激光产业发展报告》，年全球激光器销售额为.10亿美元，年全球激光器销售总额有望继续取得15%左右的增长，达到.80亿美元。

随着全球智能化发展，智能设备、消费电子、新能源等领域对激光器的需求不断增长，以及医疗、美容仪器设备等新兴应用领域的持续拓展，全球激光器的市场规模将继续保持稳定增长。

公司生产的高功率半导体激光芯片是产业链中游各类光泵浦激光器的核心泵浦光源，包括光纤激光器、固体激光器、液体激光器等，属于激光器生产制造的核心元器件，广泛应用于激光加工、激光切割、科研与军事、生物医疗等领域。

年光纤激光器在工业激光器中占比提升至53%，是最主流的一类激光器。

按照增益介质的不同，激光器主要可以分为液体激光器、气体激光器、半导体激光器和固体激光器等。

根据锐科激光招股书，光纤激光器属于新一代固体激光器的一种，具有光电转换效率高、结构简单、光束质量好等特点，目前已成为激光技术发展主流方向和激光产业应用主力军。

据LaserFocusWorld，工业激光器的市场规模从年的28.66亿美元增长至年的51.57亿美元。其中，光纤激光器市场规模从年的11.68亿美元增至年的27.17亿美元，占比从年的40.8%提升至年的52.68%，是市场份额最大的工业激光器。

在国内市场，下游高功率光纤激光器市场国产化进程过半，赋予上游高功率半导体激光芯片国产化较大机遇。从我国激光器市场来看，国产光纤激光器逐步实现由依赖进口向自主研发、替代进口到出口的转变。

根据《年中国激光产业发展报告》，我国光纤激光器市场预计由年77.40亿元增长到年的.60亿元，复合增长率达到11.95%。

根据《年中国激光产业发展报告》，年我国小功率（w），中功率（≤1.5kw），大功率（1.5kw）光纤激光器渗透率分别预计达到99.54%，61.19%。57.58%，其中小功率已经基本完成国产化自给，中高功率国产化程度还有部分提升空间，但进程也过半。

反观上游高功率半导体激光芯片等核心元器件仍依赖进口，通过下游带动上游，上游芯片环节的国产化将逐步展开。

根据公司招股书测算，年全球高功率半导体激光芯片市场规模约为18.3亿元人民币。

主要假设如下：

1）年全球激光器销售额：根据《年中国激光产业发展报告》，年全球激光器销售额为.10亿美元，年全球激光器销售总额有望继续取得15%左右的增长，达到.80亿美元。

2）使用高功率半导体激光芯片的激光器市场占比：年全球激光器市场中，材料加工与光刻市场、通信与光存储市场、科研与军事市场、医疗与美容市场、仪器与传感器市场及娱乐、显示与打印市场占比分别为39.60%、24.50%、13.80%、5.70%、12.60%及3.80%，其中主要使用高功率半导体激光芯片的市场为材料加工与光刻市场、科研与军事市场、医疗与美容市场，合计占比为59.10%。

3）激光器行业平均毛利率：根据国内第一大激光器厂商锐科激光的销售毛利率，激光器行业平均毛利率为30.00%。

4）泵浦源占激光器成本占比：根据《激光制造商情》（年08月刊期）,泵浦源（光纤耦合模块）是激光器的核心器件之一，占光纤激光器成本比例高达50%。

5）泵浦源平均毛利率：按照公司泵浦源（光纤耦合模块）平均15%的毛利率计算

6）激光芯片占泵浦源成本占比：按照10%测算根据公司招股书测算，年我国高功率半导体激光芯片市场规模约为5.29亿元人民币。根据《年中国激光产业发展报告》，年我国光纤激光器市场规模为94.20亿元。

根据StrategiesUnlimited，年至年，光纤激光器在工业激光器中的市场份额由14.00%迅速增加至53.00%，因此工业激光器的整体市场规模约为.74亿元。按照以上相同的假设可得到，年我国国内市场激光芯片的市场规模约为：62.21*（1-15%）*10%=5.29亿元。

公司在高功率半导体激光芯片领域的国内市场占有率第一，居于国内领先位置。

通过以上测算，公司高功率半导体激光芯片在国内市场的占有率为13.41%，在全球市场的占有率为3.88%。可比公司如武汉锐晶，从事高功率半导体激光芯片的研发、制造及销售业务，作为锐科激光的关联方，主要向锐科激光销售，年向锐科激光的销售收入为3,.55万元，假设其全部为半导体激光芯片，在国内市场的占有率也仅为7.43%。

以下列举工业激光器、材料加工、高技术和科研领域成就证明市占率。

1）在工业激光器领域，公司生产的高功率半导体激光单管芯片、器件及光纤耦合模块等光电器件产品，已作为泵浦源应用于下游工业激光器的量产。公司半导体激光单管芯片具有高功率、高效率及高可靠性的特性，公司已与锐科激光、创鑫激光、飞博激光、华日精密及贝林激光等国内主要的激光器厂商建立合作关系。

2）在材料加工领域，公司生产的直接半导体激光器产品，已应用于下游激光成套设备厂商，广泛应用于3C消费类电子、机械五金、医疗器械及激光再制造等领域。公司已与华工激光、帝尔激光等厂商建立合作关系。

3)在国家战略高技术及科学研究领域，公司的高功率巴条系列产品可实现连续脉冲（CW）50-W激光输出，准连续脉冲（QCW）-0W激光输出，电光转换效率63%以上，广泛应用于固体激光器等激光器的研制，已服务于多家国家级骨干单位。

2.2VCSEL及光通信芯片：有望成为新收入增长点

VCSEL2及光通信芯片3是长光华芯布局的新产品，当前收入占比较低，有望成为未来收入增长亮点。

针对VCSEL及光通信芯片，公司已建立了包含外延生长、条形刻蚀、端面镀膜、划片裂片、特性测试、封装筛选和芯片老化的完整工艺线，具备相应产品的制造能力。

公司已为相关客户提供VCSEL芯片的技术开发服务，研发的面发射高效率VCSEL系列产品已通过相关客户的工艺认证，已获得相关客户VCSEL芯片量产订单。

公司VCSEL产品主要应用于激光雷达及3D传感消费电子领域，对应空间约27亿美元。

VCSEL具有效率高、光束质量好、精度高、功耗低、小型化、高可靠、调制速率快、可大量生产、制造成本低等优势，是激光雷达和3D传感等模组的核心部件，将成为下一波高科技主流的必需元器件。

根据Yole预测，年，VCSEL激光器全球市场规模约为11亿美元，预计到年将增长至27亿美元，年复合增长率达到19.67%。

VCSEL下游应用一：受益于下游新兴领域爆发，激光雷达行业整体规模预计-年CAGR64.6%。

根据沙利文的统计及预测，受无人驾驶车队规模扩张、激光雷达在高级辅助驾驶中渗透率增加、以及服务型机器人及智能交通建设等领域需求的推动，激光雷达整体市场预计将呈现高速发展态势，至年全球市场规模为.4亿美元，较年可实现64.63%的年均复合增长率。

其中，车载激光雷达方面，当前自动驾驶处在L2级向L3级别过渡阶段，激光雷达配置方案是大部分主流厂商的选择。

根据申万宏源通信组研究，年全球智能辅助驾驶领域激光雷达的市场规模预计约为60.75亿美元。

基于上述测算结果，根据第三方沙利文咨询机构数据，年车载激光雷达市场规模约为1.2亿美金，则-行业复合增速超90%。

VCSEL下游应用二：消费电子领域的应用将带动3D传感行业继续高速增长。

年，VCSEL在移动和消费领域营收达到8.44亿美元，占整个VCSEL市场的78%，预计到年将增长至21亿美元，CAGR18.4%。当前VCSEL在移动和消费领域的应用主要集中于旗舰机型上。

以3D相机在智能手机的应用为例，年，苹果将3D结构光技术应用于iPhoneX，率先在消费电子终端大规模使用3D传感功能。之后华为、三星、Oppo等手机厂商陆续在旗舰机摄像头模块中采用3D方案。

截止到年，3D相机在智能手机的渗透率还不到20%，随着3D技术的进一步发展，未来五年，渗透率有望达到70%，尚有3.5倍的增长空间。

根据Yole预测，年，全球3D传感市场规模约为50亿美元，到年，将增长至亿美元，年复合增长率达到20.09%。VCSEL作为3D传感技术的基础传感器，将从中受益。

图16：-全球3D传感市场规模将达到亿美元，主要来自消费电子应用（单位：百万美元）

3.从强产品力，到高附加值

3.1产品竞争：布局齐全，性能指标领先

长光华芯竞争对手分为两类：起步较早、综合实力较强的国际巨头；在细分领域有所耕耘的国内同行。

从整个半导体激光行业来看，美国和欧洲起步较早，技术上具备领先优势，半导体激光芯片及器件厂商仍以国外企业为主，主要是贰陆集团4、朗美通5、IPG光电6、恩耐集团7等国际巨头，上述企业同时从事下游的广泛业务，综合实力相对较强。

国内竞争对手包括武汉锐晶、华光光电、纵慧芯光、炬光科技、凯普林、星汉激光等。其中武汉锐晶、华光光电有从事半导体激光芯片业务。

纵慧芯光主要从事VCSEL芯片的研发及设计业务。

炬光科技、凯普林、星汉激光主要以对外采购高功率半导体激光芯片进行封装生产模块为主。炬光科技还从事部分激光光学业务，处于长光华芯上游环节。瑞波光电和立芯光电主要从事单管芯片和巴条芯片以及相关器件业务。

横向对比来看，长光华芯产品实力较强。

1）产品种类齐全：长光华芯产品种类包括半导体激光单管芯片、巴条芯片、光纤耦合模块及巴条阵列模块，产品系列和种类较完整，与主要竞争对手美国贰陆集团类似，在半导体激光芯片领域国内可比竞争对手较少，且其他竞争对手产品种类较少。

2）产品性能指标领先：长光华芯激光芯片可实现功率和电光转换效率处于领先地位，公司技术水平达到国际先进水平，处于国内领先地位。高功率单管芯片波长范围种类上，公司涵盖、、、nm等主流波长。

公司目前商业化单管芯片输出功率达到30W，巴条芯片连续输出功率达到W（CW），准连续输出0W（QCW），VCSEL芯片的最高转换效率60%以上，产品性能指标与国外先进水平同步，打破国外技术封锁和芯片禁运，逐步实现了半导体激光芯片的国产化。

3.2对下游话语权：客户认可，从认证到高增

公司产品实力已得到下游多家知名客户认可，下游客户采购额不断增加。

年、年、年和年1-6月，公司来自前五大客户的销售收入占营业收入的比例分别为86.36%、81.74%、78.90%和82.26%，主要客户包括飞博激光、创鑫激光、锐科激光、光惠激光等知名激光器厂商，除此之外，公司已为华日精密、杰普特等行业内客户提供高质量激光产品。

1）H1，公司单管芯片收入占比大幅提升，主要系公司单管芯片技术指标先进、客户认可度较高，主要客户创鑫激光、锐科激光加大了采购。

其中，创鑫激光H1向公司采购了5,.75万元单管芯片，较年全年采购金额4,.97万元增长了26.12%；锐科激光H1向公司采购了2,.78万元单管芯片，较年全年采购金额.75万元增长了.08%。

2）年，公司高功率巴条芯片产品通过德国著名半导体激光器生产商JenoptikAG的认证并开始批量出口。年和H1，公司销售给JenoptikAG的高功率巴条系列产品收入分别为22.18万元和.21万元，大幅增长。

3）中美贸易摩擦升级使得相关客户VCSEL芯片供应量出现波动，后者有意指定其集中采购商向公司采购VCSEL芯片。

年3季度前，公司主要与相关客户进行商务接洽，已获得相关客户的工艺认证。

年4季度，相关客户的集中采购商向公司采购VCSEL芯片设计及开发服务，为后续VCSEL芯片量产订单进行工艺准备，使得年VCSEL芯片实现收入.60万元。

H1，公司部分高效率VCSEL订单落地并量产交付。

部分年份收入下降系产品结构变化的过渡期，后续产品升级获得客户认可已得到验证。

年公司单管芯片收入较年下降，主要系Q2主要客户锐科激光对单管芯片的功率要求由15w提升至18w，减少了对15w单管芯片的需求，而18w单管芯片的导入需要一定的验证周期。

年下半年至Q1，公司进行18w单管芯片的测试、验证工作，相关产品于年2季度成功实现销售。Q3开始，国外新冠疫情爆发加速国产替代，叠加公司18W单管芯片通过认证，创鑫激光、锐科激光向公司加大采购，单管芯片销售收入大幅增长。

3.3盈利能力：高附加值，应对价格压力

过去几年长光华芯产品价格下降，但毛利率保持稳定甚至提升。我们认为背后的原因在于高附加值know-how和持续客户拓展。

1）持续客户拓展：

通过持续客户拓展，利用产品结构的有利调整，对冲单品毛利率下降的不利影响。即毛利率提升（或绝对值高）的单品，销售占比提升，毛利率下降（或绝对值低）的产品，销售占比下降。

在高功率单管产品系列产品中，年：单管芯片毛利率下降，光纤耦合模块产品毛利率提升，当年毛利率提升的后者收入占比从67.52%提高至83.82%，毛利率下降的前者收入占比从29.59%下降至14.30%。

这一策略成功得益于年公司光纤耦合模块业务拓展取得较大突破，当年不仅新增了光惠激光、大科激光等行业内知名厂商，原有客户的订单量亦有所上升。

年：单管芯片毛利率和收入占比均提升，光纤耦合模块毛利率和收入占比均下降。这一策略继续成功实现得益于国外新冠疫情爆发加速国产替代进程以及公司18W单管芯片通过认证，创鑫激光、锐科激光向公司加大了芯片的采购量，单管芯片订单和收入大幅增长。

H1:在高功率单管系列产品中，这一策略继续得以成功实现，主要系公司单管芯片产品客户认可度逐渐提高，创鑫激光、锐科激光等行业内知名企业采购了较多毛利率较高的单管芯片产品。

在高功率巴条系列产品中，-H1，毛利率最低的阵列模块产品收入占比下降，H1,毛利率最高的巴条芯片收入占比提高，带动整体毛利率提升。这一策略成功得益于公司于年获得JenoptikAG认证后，H1向其销售了较多巴条芯片。

2）高附加值know-how。

长光华芯产品中芯片→器件→模块→激光器是从上游到下游的关系，其中芯片最为核心的源头。

单管器件和的核心部件是单管芯片，光纤耦合模块的核心部件是单管器件，直接半导体激光器的核心部件是光纤耦合模块。

公司主要核心产品为单管芯片，并能根据下游市场的具体需求采购热沉、光学件、壳体组和光纤等部件后封装、耦合制成单管器件、光纤耦合模块和直接半导体激光器产品出售。长光华芯芯片产品技术附加值高，部分产品含有定制化属性，是保持高毛利率水平的原因。

高功率单管系列产品中，由于公司在单管芯片的生产制造环节主要应用了外延生长技术、FAB晶圆工艺技术和腔面钝化处理技术等多种芯片制造工艺，技术附加值较高，H1毛利率达到68%。

高功率巴条系列产品中，巴条生产过程中需要保证在直线排列的芯片上进行均匀力道的加工，这要求加工商具备精密的工艺设计和加工技术，同时公司的巴条系列产品运用了包括芯片设计、晶圆制造、芯片加工和封装测试在内的多种核心技术，技术附加值较高。

另外，其下游应用主要为生物医疗、科研以及国家战略高技术领域，下游客户对产品质量和响应速度的要求较高，定制化的技术需求较多，更

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